多層電路的高導(dǎo)熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明有關(guān)于一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置，包含一導(dǎo)熱基板、一多層電路板以及一晶片封裝模塊。導(dǎo)熱基板具有一設(shè)置面與至少一自設(shè)置面突出的凸臺(tái)；多層電路板設(shè)置于導(dǎo)熱基板上，并具有至少一穿孔，且凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地自穿孔穿設(shè)出；晶片封裝模塊具有至少一散熱區(qū)與多個(gè)接腳，散熱區(qū)對(duì)應(yīng)地貼合于凸臺(tái)，接腳設(shè)置于散熱區(qū)的周圍，且接腳電性連接于多層電路板。
【專利說明】多層電路的高導(dǎo)熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置，尤指一種將導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)穿設(shè)于多層電路板的穿孔，以使晶片封裝模塊設(shè)置于凸臺(tái)與多層電路板上的多層電路的高導(dǎo)熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的日益精進(jìn)，LED發(fā)光技術(shù)已日漸成熟并成為人類日常生活的必需品。然而，其功率消耗與發(fā)熱量亦隨之大幅提高，若無(wú)法有效降低或散除熱量則會(huì)造成LED亮度降低及加速元件劣化；因此，散熱基板的好壞是LED熱管理的重要一環(huán)。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)中，金屬印刷電路板(MCPCB ;Mental Core PCB)是目前高散熱基板的最佳解決方案，常見的MCPCB形式包含單側(cè)單層、單側(cè)雙層或雙側(cè)單層等薄膜式PCB架構(gòu)，以縮短通過高熱阻材料的路徑。所以現(xiàn)在照明用或顯示器背光板所使用的LED燈板或燈條都是以單層或雙層鋁基板或銅基板為電路板。
[0004]承上所述，雖然鋁基板已具有相當(dāng)優(yōu)越的熱傳導(dǎo)特性，但是基板與電極之間往往要間隔一層絕緣層，然而絕緣層的熱阻極高，因此會(huì)降低電路之間的散熱效果。在導(dǎo)熱需求更高的MCPCB制作中，通常會(huì)預(yù)先將金屬基板上要貼覆薄膜PCB的區(qū)域進(jìn)行蝕刻，之后才將PCB貼覆上；藉此，PCB的散熱路徑就可以縮短，有效地增加散熱的能力。然而，若要制作超過4層甚至8層PCB時(shí)，就無(wú)法以薄膜PCB完成，且金屬基板與PCB的結(jié)合有一定的困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是使用金屬基印刷電路板(MCPCB ;Mental Core PCB)來解決散熱的問題，然而金屬基印刷電路板的技術(shù)大都受限于單側(cè)單層、單側(cè)雙層或雙側(cè)單層等薄膜式PCB的架構(gòu)，無(wú)法應(yīng)用在超過4層的多層電路板上。
[0006]緣此，本發(fā)明的主要目的是提供一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其是利用導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)穿設(shè)于多層電路板，并使凸臺(tái)直接接觸晶片封裝模塊以進(jìn)行散熱。
[0007]承上所述，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題所采用的必要技術(shù)手段是提供一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置，包含一導(dǎo)熱基板、一多層電路板以及一晶片封裝模塊。導(dǎo)熱基板具有一設(shè)置面與至少一自設(shè)置面突出的凸臺(tái)；多層電路板設(shè)置于導(dǎo)熱基板上，并具有至少一穿孔，且凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地自穿孔穿設(shè)出；晶片封裝模塊具有至少一散熱區(qū)與多個(gè)接腳，散熱區(qū)對(duì)應(yīng)地貼合于凸臺(tái)，接腳設(shè)置于散熱區(qū)的周圍，且接腳電性連接于多層電路板。
[0008]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，凸臺(tái)具有一吸熱面，多層電路板具有一電路印刷面，電路印刷面與吸熱面為共平面。較佳者，散熱區(qū)的面積大于吸熱面的面積。
[0009]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，導(dǎo)熱基板通過一蝕刻制程產(chǎn)生凸臺(tái)。
[0010]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，導(dǎo)熱基板還包含一散熱面，散熱面與設(shè)置面分別位于導(dǎo)熱基板的二側(cè)。較佳者，多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一致冷晶片，其貼合于導(dǎo)熱基板的散熱面；以及，多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一均溫板，其貼合于致冷晶片；更進(jìn)一步地，多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一散熱鰭片，設(shè)置于均溫板上；此夕卜，多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一風(fēng)扇，設(shè)置于散熱鰭片上。
[0011]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，晶片封裝模塊為一基板上晶片封裝(Chip on Board, COB)的發(fā)光二極管模塊。
[0012]本發(fā)明所采用的具體實(shí)施例，將藉由以下的實(shí)施例及圖式作進(jìn)一步的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體示意圖；
[0014]圖2顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體分解示意圖；
[0015]圖3顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置另一視角的立體分解示意圖；
[0016]圖4顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖；以及
[0017]圖5顯示本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖。
[0018]100,200 多層電路的高導(dǎo)熱裝置
[0019]1、Ia導(dǎo)熱基板
[0020]IlUla 設(shè)置面
[0021]12凸臺(tái)
[0022]121吸熱面
[0023]13a散熱面
[0024]2、2a多層電路板
[0025]21印刷電路面
[0026]22穿孔
[0027]3、3a晶片封裝模塊
[0028]31散熱區(qū)
[0029]32接腳
[0030]4致冷晶片
[0031]5均溫板
[0032]6散熱鰭片
[0033]7風(fēng)扇
[0034]S1、S2焊錫層

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0036]請(qǐng)參閱圖1至圖4，圖1顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體示意圖；圖2顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體分解示意圖；圖3顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置另一視角的立體分解示意圖；圖4顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖。如圖所示，一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置100包含一導(dǎo)熱基板1、一多層電路板2以及四個(gè)晶片封裝模塊3。
[0037]導(dǎo)熱基板I具有一設(shè)置面11與四個(gè)凸臺(tái)12，凸臺(tái)12自設(shè)置面11突伸出，且凸臺(tái)12具有一吸熱面121。在本實(shí)施中，導(dǎo)熱基板I為一銅基板，而凸臺(tái)12是經(jīng)由蝕刻制程所形成，并且使用CNC (Computer Numerical Control)方式進(jìn)行修整。此外,在其他實(shí)施例中，導(dǎo)熱基板I亦可為其他高熱傳導(dǎo)系數(shù)的金屬基板。
[0038]多層電路板2設(shè)置于導(dǎo)熱基板I上，并具有一電路印刷面21與四個(gè)穿孔22。穿孔22分布于多層電路板2上，且凸臺(tái)12分別對(duì)應(yīng)于穿孔22并自穿孔22穿設(shè)出。其中，當(dāng)多層電路板2設(shè)置于導(dǎo)熱基板I上時(shí)，吸熱面121與電路印刷面21為共平面。
[0039]晶片封裝模塊3具有至少一散熱區(qū)31與多個(gè)接腳32，散熱區(qū)31對(duì)應(yīng)地貼合于凸臺(tái)12的吸熱面121。接腳32均勻地分布設(shè)置于散熱區(qū)31的周圍，且接腳32電性連接于多層電路板2。其中，散熱區(qū)31與吸熱面121之間以一焊錫層SI焊接地連結(jié)，一般來說散熱區(qū)31的面積會(huì)大于吸熱面121的面積，藉以使晶片封裝模塊3運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱量可以由吸熱面121大幅地帶走；接腳32與多層電路板2之間亦設(shè)有一焊錫層S2，藉以使晶片封裝模塊3可電性連結(jié)于多層電路板2上的電路(圖未示)。
[0040]在本實(shí)施例中，晶片封裝模塊3為一基板上晶片封裝(Chip on Board, COB)的發(fā)光二極管模塊，其是將多個(gè)發(fā)光二極管晶片封裝于陶瓷基板上，而發(fā)光二極管晶片則是通過接腳32電性連結(jié)于多層電路板2。
[0041]如上所述，本發(fā)明的多層電路的高導(dǎo)熱裝置藉由導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)直接接觸晶片封裝模塊的散熱區(qū)，可以有效的將熱量導(dǎo)引出，而由于多層電路板具有穿孔，因此可以穿過凸臺(tái)供晶片封裝模塊設(shè)置，藉此，相較于現(xiàn)有技術(shù)僅能將金屬基印刷電路板應(yīng)用于薄膜式的印刷電路板架構(gòu)，本發(fā)明藉由在多層電路的設(shè)置穿孔，并利用導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)穿設(shè)于穿孔，確實(shí)可以有效的增加晶片封裝模塊的散熱效率。
[0042]請(qǐng)參閱圖1至圖5，圖5顯示本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖。如圖所示，一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置200包含一導(dǎo)熱基板la、一多層電路板2a、二晶片封裝模塊3a、多個(gè)致冷晶片4、一均溫板5、一散熱鰭片6以及一風(fēng)扇7。其中，導(dǎo)熱基板la、多層電路板2a以及晶片封裝模塊3a皆與上述第一較佳實(shí)施例的導(dǎo)熱基板1、多層電路板2以及晶片封裝模塊3相似，其差異僅在于，導(dǎo)熱基板Ia除了具有與上述的設(shè)置面11相似的一設(shè)置面Ila外,還具有一散熱面13a,而散熱面13a與設(shè)置面Ila分別位于導(dǎo)熱基板Ia的二側(cè)。
[0043]上述多個(gè)致冷晶片4均勻分散地貼合于導(dǎo)熱基板Ia的散熱面13a，以供使用者主動(dòng)式的控制溫度的降低。均溫板5貼合于致冷晶片4，以將多個(gè)致冷晶片4所產(chǎn)生的區(qū)塊熱源快速擴(kuò)散為面形熱源。散熱鰭片6設(shè)置于均溫板5上，用以將均溫板5所傳送的熱量發(fā)散出，且風(fēng)扇7設(shè)置于散熱鰭片6上，藉以加速散熱鰭片6的散熱速率。
[0044]如上所述，藉由上述利用致冷晶片、均溫板、散熱鰭片以及風(fēng)扇的方式，更能有效的使本發(fā)明的多層電路的高導(dǎo)熱裝置的散熱效率提升。
[0045]藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，包含: 一導(dǎo)熱基板，具有一設(shè)置面與至少一自該設(shè)置面突出的凸臺(tái)； 一多層電路板，設(shè)置于該導(dǎo)熱基板上，并具有至少一穿孔，該凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地自該穿孔穿設(shè)出；以及 至少一晶片封裝模塊，具有至少一散熱區(qū)與多個(gè)接腳，該散熱區(qū)對(duì)應(yīng)地貼合于該凸臺(tái)，所述接腳設(shè)置于該散熱區(qū)的周圍，且所述接腳電性連接于該多層電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，該凸臺(tái)具有一吸熱面，該多層電路板具有一電路印刷面，該電路印刷面與該吸熱面為共平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，該散熱區(qū)的面積大于該吸熱面的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，該導(dǎo)熱基板通過一蝕刻制程產(chǎn)生該凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，該導(dǎo)熱基板還包含一散熱面，該散熱面與該設(shè)置面分別位于該導(dǎo)熱基板的二側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，還包含一致冷晶片，其貼合于該導(dǎo)熱基板的散熱面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，還包含一均溫板，其貼合于該致冷晶片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，還包含一散熱鰭片，設(shè)置于該均溫板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，還包含一風(fēng)扇，設(shè)置于該散熱鰭片上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置，其特征在于，該晶片封裝模塊為一基板上晶片封裝的發(fā)光二極管模塊。
【文檔編號(hào)】H05K1/18GK104244581SQ201310222349
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】楊蘭升, 呂啟銘, 李泓錫 申請(qǐng)人:致茂電子(蘇州)有限公司